ترموکوپل 

ترموکوپل چیست؟

ترموکوپل یکی از ابزارهای بسیار پرکاربرد در انجام اکثر پروژه ها می باشد.
این نوع در حقیقت نوعی مواد الکتریسیته می باشد، ترموکوپل از دو فلز نا همسان ساخته می شود که به هم متصل شده باشند. 

ترموکوپل چگونه ساخته می شود؟

با رسیدن حرارت به محل اتصال این دو فلز، جریان بسیار ضعیفی از محل اتصال تولید می شود و به سمت سیم ها، جریان می یابد، با بالا تر رفتن دمای محل اتصال دو فلز، ولتاژ تولیدی افزایش می یابد و در حقیقت این در هر دما، ولتاژ معینی تولید می کند و در نتیجه در صورتی که بتوانیم این ولتاژ را به صورت دقیق اندازه گیری کنیم، قادر خواهیم بود دمای محل اتصال را به صورت دقیق اندازه گیری کنیم، ولتاژ تولید شده توسطThermocouple بوسیله ترمومتر به دما تبدیل می شود.

قیمت ترموکوپل

مزایای ترموکوپل

از مزایای آن ها می توان به سادگی، قیمت مناسب، استحکام و دوام بالا جهت مصارف صنعتی و دقت مناسب اشاره کرد. 
محدوده اندازه گیری دما توسط ترموکوپل ها وسیع بوده و در شرایط محیطی متفاوت قابل استفاده می باشند. 
این ها دارای سرعت پاسخ دهی خوبی بدلیل ثابت زمانی کوچک می باشند. 
از معایب ترموکوپل ها، غیر خطی بودن، تماسی بودن (در معرض اغتشاش و شوک و …)، دقت متوسط را می توان نام برد. 
جهت استفاده  در مکان هایی که لرزش یا ضربه وجود دارد برای محافظت از سنسور از روکشی بنام ترموول یا غلاف استفاده می شود که باعث کاهش سرعت پاسخگویی می شود.

انواع ترموکوپل

ساختمان ترموکوپل ها با استفاده از اتصال یک فلز و آلیاژ تولید می شوند و با همین مکانیزم ساده قادر به اندازه گیری دما به راحتی در رنج وسیعی از 270- تا حدود 1800 درجه می باشند. 
این ها انواع مختلفی دارند که طبق جنس فلز و آلیاژ آن به شش دسته ذیل تقسیم می شوند.

Thermocouple نوع K 

این Thermocouple از سیم فلزی Ni-Cr  (به نام تجاری کرومل  Chromel ) و  Ni-Al (به نام تجاری آلومل  Alumel) ساخته می شود. 
این ها ارزان قیمت است و یکی از پرکاربردترین و متداولترین نوع ترموکوپل ها می باشد.  
رنج عملکرد دمایی آن بین −250 °C و1300 °C  (این رنج مطلق نیست و بسته به سازنده و نوع ظاهری آن متفاوت خواهد بود بطور مثال ترموکوپل های سیمی شکل نوع K رنج 40- تا 250 درجه می باشد و نوع میله ای آن قادر به اندازه گیری تا محدوده 1300 درجه هستند). 
حساسیت  تیپ K تقریبا 41  µV/°C  است و معمولا در دماهای بالا مورد استفاده قرار می گیرد. 
 نوع K بخاطر استفاده از مس خاصیت ضد اکسیداسیون دارد لذا در کوره ها که اکسیداسیون رخ می دهد مناسب است.

ترموکوپل نوع J 

این نوع از فلز آهن ( Fe ) و آلیاژهای مس- نیکل Cu-Ni (کنستانتان Constantan  ) است.
رنج دمایی این ترموکوپل بین -180°C  و 800°C است. به دلیل احتمال اکسید شدن آهن این نوع، در صنایع قالب ریزی پلاستیک استفاده می شود. 
حساسیت نوع J ، به اندازه ی 51 µV/°Cاست. در نوع J به علت وجود آهن در مکانهایی که امکان اکسیداسیون وجود دارد بهتر است استفاده نشود.

Thermocouple نوع  E

این ترموکوپل با استفاده از فلزات Ni-Cr (کرومل) و Cu-Ni (کنستانتانConstantan ) است.
رنج عملکرد دمایی آن، بین −40 °C و 900°C است. این نوع با 62 µV/°C  بیشترین حساسیت را دارد و می توان از آن در کاربردهای خلاء و مواردی که سنسور در آن حفاظت نشده، استفاده کرد.

Thermocouple نوع T 

این نوع از مس Cu و آلیاژ Cu-Ni  (کنستانتان Constantan) است.
رنج عملکرد دمایی این نوع ، بین −250 °C و 400°C  است. 
این ترموکوپل نسبتا ارزان و برای کاربردهای با دمای پایین مناسب است و در برابر رطوبت مقاوم است. 
حساسیت این، 46 µV/°C  است. 
 نوع T در صنعت به دلایل زیر بیشتر مورد استفاده می گیرد :

•     نسبت به تمام انواع  خطی تر است 
•     رنج درجه حرارت مناسبی دارد 
•     همچنین از حساسیت خوبی برخوردار است

Thermocouple نوع N 

این ها از فلزهای Ni-Cr-Si (به نام تجاری نیکروسیل) و Ni-Si-Mg (به نام تجاری نیسیل  Nisil) است.  
محدوده دمائی آن بین -270°C و +1300 °C  است. 
حساسیت این ترموکوپل، 30 µV/°C  است و معمولا در دماهای بالا مورد استفاده قرار می گیرد. 
همچنین تحمل این سنسور در برابر اکسید شدن در دماهای بالا بهتر نوع K می باشد.

ترموکوپل نوع  R،  S و B 

این نوع  با استفاده از Pt-Rh (پلاتین – رادیوم) با ترکیبات مختلف است (تفاوت این سه نوع در میزان پلاتین آنهاست). 
قیمت آن¬ها بالا و حساسیت آن بسیار کم و در حدود10  µV/°C  و محدوده دمایی آن تقریبا  -50 °C و +1750 °C است. 
انواع این ترموکوپل ها در اندازه گیری با دمای بالا بطور مثال در صنعت شیشه و فولاد به کار می روند.